廣東省廣州市荔灣區(qū)2023-2024學年高二下學期7月期末物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12023學年第二學期期末教學質(zhì)量檢測高二物理本試卷共6頁，15小題，滿分100分。考試時間75分鐘。注意事項：1.答卷前，考生務必在答題卡第1面和第3面上用黑色字跡的鋼筆或簽字筆填寫學校、班級、姓名、試室號和座位號，將自己的條形碼粘貼在答題卡的“條形碼粘貼處”。2.答題卡上第一部分必須用2B鉛筆作答，將選中項涂滿涂黑，黑度以遮住框內(nèi)字母為準，修改時用橡皮擦除干凈。第二部分必須用黑色字跡的簽字筆按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，未在對應的答題區(qū)域內(nèi)作答或超出答題區(qū)域作答的均無效。3.考生務必將答案寫在答題卡上，在試卷上作答無效。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.如圖在中國空間站中，宇航員將兩塊帶有半個水球的板慢慢靠近，直到水球融合在一起，再把兩板緩慢拉開，水在兩塊板間形成了一座“水橋”，放開雙手后，兩板吸引到了一起。下列說法正確的是（）A.兩塊板在緩慢拉開的過程中，水分子之間只有引力B.兩塊板在緩慢拉開的過程中，水分子總勢能減少C.兩板吸引到了一起的過程中，分子力做負功D.靠近前兩板上的水形成半球狀是因為水表面存在張力【答案】D【解析】A．兩塊板在緩慢拉開的過程中，水分子之間既有引力，也有斥力，引力大于斥力，A錯誤；B．兩塊板在緩慢拉開的過程中，分子力表現(xiàn)為引力，分子引力做負功，水分子總勢能增加，B錯誤；C．兩板吸引到了一起的過程中，分子力表現(xiàn)為引力，分子力做正功，C錯誤；D．靠近前兩板上的水形成半球狀是因為水表面存在張力，D正確。2.如圖甲所示，在一根水平張緊的繩子掛上3個完全相同的擺球，a、c單擺的擺長相同且小于b單擺的擺長。當a單擺振動時，其余各擺也振動起來。圖乙是c單擺穩(wěn)定后的振動圖像，重力加速度為g，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A.振動穩(wěn)定時c擺的頻率最小B.振動穩(wěn)定時b擺的周期大于C.振動穩(wěn)定時c擺的振幅大于b擺的振幅D.若該裝置放在月球上進行同樣實驗，將變小【答案】C【解析】AB．受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，所以三個單擺的頻率相同，周期相同，故AB錯誤；C．由于a、c擺的擺長相同且小于b擺的擺長，根據(jù)單擺的周期公式可知a、c擺的固有周期相同，根據(jù)共振條件是驅(qū)動力周期等于固有周期，所以c擺共振，達到穩(wěn)定時，c擺振幅較大，b擺的振幅較小，故C正確；D．根據(jù)單擺的周期公式在月球上的重力加速度小于地球上的重力加速度，所以若該裝置放在月球上進行同樣實驗，周期變大，將變大，故D錯誤。故選C。3.如圖所示，用光敏電阻R和繼電器組成的一個簡單照明自動控制電路，能夠?qū)崿F(xiàn)“日出路燈熄，日落路燈亮”，光線越強光敏電阻R的阻值越小。下列說法正確的是（）A.光線越弱，電路中的電流越小，繼電器越容易吸引銜鐵B.為了使在更暗光線下才亮燈，可以減小滑動變阻器的阻值C.為節(jié)約能源，減少亮燈時間，可以減小繼電器中線圈的匝數(shù)D.只有電路中產(chǎn)生變化的電流，繼電器才能產(chǎn)生磁場吸引銜鐵【答案】B【解析】A．光線越弱，光線越強光敏電阻R的阻值越大，電路中的電流越小，繼電器磁性越弱，越不容易吸引銜鐵，故A錯誤；B．照度值變小，光敏電阻值變大，電磁繼電器吸合電流不變，所以需把滑動變阻器變小，故B正確；C．為節(jié)約能源，減少亮燈時間，則需在光線較弱時銜鐵仍可被吸引，光線越弱，光線越強光敏電阻R的阻值越大，電路中的電流越小，繼電器磁性越弱，若保證電磁繼電器的磁性仍可吸引銜鐵，則需增大繼電器中線圈的匝數(shù)，故C錯誤；D．繼電器產(chǎn)生磁場吸引銜鐵利用的電流的磁效應，無需變化的電流，故D錯誤。故選B4.如圖所示，在做“測量玻璃的折射率”實驗時，先在白紙上放置一塊兩面平行的玻璃磚，描出玻璃磚的兩個邊MN和PQ，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針和，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，再插上大頭針和，并作出光路圖，根據(jù)光路圖通過計算得出玻璃的折射率。關(guān)于此實驗，下列說法中錯誤的是（）A.大頭針須擋住及、的像B.若增大入射角，沿入射的光線可能會發(fā)生全反射C.利用量角器量出，可求出玻璃磚的折射率D.如果誤將玻璃磚的邊PQ畫到，折射率的測量值將偏小【答案】B【解析】A．大頭針須擋住及、的像，故A正確，不符合題意；B．由于光線是從光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)，所以增大入射角，沿入射的光線不會發(fā)生全反射，故B錯誤，符合題意；C．利用量角器量出，可求出玻璃磚的折射率故C正確，不符合題意；D．如果誤將玻璃磚的邊PQ畫到，折射角會偏大，由折射率公式可知折射率將偏小，故D正確，不符合題意。本題選錯誤的，故選B。5.如圖所示為遠距離輸電的簡易圖，M和N為理想升壓變壓器和理想降壓變壓器，已知變壓器M的原、副線圈匝數(shù)比為，變壓器N的原、副線圈匝數(shù)比為，變壓器M原、副線圈兩端的電壓分別為，，變壓器N原、副線圈兩端的電壓分別為、，發(fā)電廠輸出電壓恒定，輸電線的總電阻為r。則下列說法正確的是（）A.的頻率大于的頻率B.用戶增多，、均不變C.通過變壓器M原線圈的電流等于通過變壓器N副線圈的電流D.用戶增多，輸電線上損耗的電功率不變【答案】C【解析】A．變壓器不改變交變電流的頻率，故U1的頻率等于U4的頻率，故A錯誤；B．發(fā)電廠輸出電壓恒定，即不變，又因為變壓器M的原、副線圈匝數(shù)比不變，所以不變；用戶增多，則用戶回路電流變大，則輸送電流變大，損失電壓變大，降壓變壓器輸入電壓變小，降壓變壓器的輸出電壓變小，故B錯誤；C．根據(jù)變壓器原副線圈電流和匝數(shù)關(guān)系可解得故C正確；D．由B分析可知，用戶增多，輸送電流變大，根據(jù)可知，輸電線上損耗的電功率變大，故D錯誤。故選C。6.某汽車的四沖程內(nèi)燃機利用米勒循環(huán)進行工作，米勒循環(huán)不僅能夠抑制發(fā)動機爆震，還能降低氮氧化物的排放。如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體所經(jīng)歷的米勒循環(huán)，該循環(huán)可視為由兩個絕熱過程ab、cd，兩個等容過程bc、de和一個等壓過程ae組成。對該氣體研究，下列說法正確的是（）A.在a→b的過程中，活塞對其做的功全部用于增加內(nèi)能B.在狀態(tài)a和c時氣體分子的平均動能可能相等C.在b→c的過程中，單位時間內(nèi)撞擊氣缸壁的分子數(shù)不變D.在一次循環(huán)過程中氣體吸收的熱量小于放出的熱量【答案】A【解析】A．在a→b的絕熱過程中，氣體體積減小，活塞對氣體做功，根據(jù)熱力學第一定律，活塞對其做的功全部用于增加內(nèi)能，A正確；B．在a→b過程中，氣體內(nèi)能增大，溫度升高。在b→c過程中，氣體的壓強增大，根據(jù)查理定律，氣體溫度也升高，氣體在狀態(tài)c時的溫度比在狀態(tài)a時的溫度高，所以兩個狀態(tài)時氣體分子的平均動能一定不相等，B錯誤；C．在b→c的過程中，體積不變，氣體分子的密度不變，又因為氣體的溫度升高，氣體分子的平均動能增大，分在的平均速率增大，所以單位時間內(nèi)撞擊氣缸壁的分子數(shù)增多，C錯誤；D．在一次循環(huán)過程中，根據(jù)圖像，氣體對外做功多，外界對氣體做功少，氣體的內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學第一定律，氣體吸收的熱量一定大于放出的熱量，D錯誤。故選A。7.圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，匝數(shù)為10匝，電阻為的矩形線圈繞垂直于勻強磁場的水平軸勻速轉(zhuǎn)動，磁通量隨時間變化的圖像如圖乙所示。接入電路的電阻，以下判斷正確的是（）A.電流表的讀數(shù)為1AB.和時，線圈垂直中性面C.線圈的感應電動勢表達式為：D.時，磁通量變化率達到最大，其值為1Wb/s【答案】D【解析】根據(jù)題干中“圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖”可知，本題考查交變電流的內(nèi)容，根據(jù)交變電流的變化規(guī)律以及交變電流的有效值進行分析作答。A．根據(jù)圖乙可知，最大電動勢為所以電路中的電壓的有效值為電路中的電流，即電流表的示數(shù)為故A錯誤；B．線圈位于中性面時，磁通量最大，當和時，根據(jù)圖乙可知，此時磁通量均為最大值，所以和時，線圈位于中性面位置，故B錯誤；C．圖甲中線圈與中性面垂直，此時感應電動勢最大，感應電動勢最大值為所以感應電動勢表達式為故C錯誤；D．時，磁通量最小，即磁通量的變化率最大，根據(jù)公式可知磁通量的變化率為故D正確。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.一簡諧橫波沿x軸方向傳播，在時刻，該波的波形圖如圖甲所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點。圖乙表示介質(zhì)中質(zhì)點Q的振動圖像。下列說法正確的是（）A.該橫波傳播的速度為2m/sB.該橫波沿x軸正方向傳播C.時，質(zhì)點P加速度的大小比質(zhì)點Q的大D.時，質(zhì)點Q的回復力最大，并指向平衡位置【答案】BCD【解析】A．由甲圖知，波長由乙圖知，周期所以該橫波傳播的速度為故A錯誤；B．由圖乙知在時刻質(zhì)點Q向y軸正方向振動，結(jié)合圖甲可知該橫波沿x軸正方向傳播，故B正確；C．時，質(zhì)點P在波谷，質(zhì)點Q在平衡位置，質(zhì)點P的加速度的大小比質(zhì)點Q的大，故C正確；D．時，質(zhì)點Q在波峰位置，回復力最大，并指向平衡位置，故D正確。故選BCD。9.廣播電臺天線可以看成是開放電路，下圖是無線電波發(fā)射的示意圖，下列說法正確的是（）A.開關(guān)閉合瞬間，電路中的電流最大B.無線電波是一種電磁波，可以在真空中傳播C.當線圈L中電流變?yōu)榱銜r，磁場能開始轉(zhuǎn)化為電場能D.由于線圈L和互感作用，線圈上產(chǎn)生感應電動勢【答案】BD【解析】A．開關(guān)閉合瞬間，電容器開始放電，此時電場能最大，線圈中的磁場能最小，則電路中的電流最小，故A錯誤；B．無線電波是一種電磁波，可以在真空中傳播，故B正確；C．當線圈L中電流變?yōu)榱銜r，此時磁場能為0，電場能開始轉(zhuǎn)化為磁場能，故C錯誤；D．由于線圈L和互感作用，線圈上產(chǎn)生感應電動勢，故D正確。10.如圖甲所示，線框放在光滑的水平面上，虛線框內(nèi)有豎直向下的勻強磁場，設圖甲所示的磁場方向為正方向，磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。邊長為l、電阻為R的正方形均勻線框abcd有一半處在磁場中，線框在外力的作用下保持靜止，此時線框ab邊的發(fā)熱功率為P，則下列說法正確的是（）A.線框中的感應電流為B.b、a兩端電勢差C.一個周期通過ab邊的電量為D.在前半個周期內(nèi)線框受到向右的外力F作用，且【答案】AB【解析】A．線框ab邊的發(fā)熱功率為P，則可得，線框中的感應電流為選項A正確；B．由楞次定律可知，線圈中的感應電流為順時針方向，根據(jù)法拉第電磁感應定律則b、a兩端電勢差選項B正確；C．一個周期通過ab邊的電量為選項C錯誤；D．由左手定則可知，在前半個周期內(nèi)線框受到向左的安培力，則受到向右的外力F作用，且t=0時刻外力為且安培力隨時間會逐漸減小，選項D錯誤。故選AB。三、實驗題：共2小題，共16分，請按題目要求作答。11.史上最早設計并做出“雙縫干涉實驗”的是英國物理學家托馬斯·楊，下圖是這個實驗的初始版本，他用蠟燭作為光源，在蠟燭后面擋上一片厚紙片，并在紙片上戳一個很小的孔，讓光線透過，并用一面鏡子反射透過的光線，然后用一個厚約為0.3mm的紙片把這束光從中間分成兩束，結(jié)果在光屏上看到明暗相間的條紋。（1）實驗中紙片______（填a，b）處可看成是雙縫。（2）______（填“能”或“不能”）通過上下移動光屏使紙片正下方的O點形成暗條紋。（3）以下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮條紋之間的距離______。A.將0.3mm的厚紙片改用0.2mmB.將蠟燭向厚紙片小孔靠近C.將光源由黃色光改為綠色光【答案】（1）a（2）不能（3）A【解析】（1）光線透過小孔，并用一面鏡子反射透過的光線，然后在a處被分為兩束相干光，故a處可看成是雙縫。（2）上下移動光屏兩束相干光到光屏O點的光程差不變，所以紙片正下方的O點始終為亮條紋，不能形成暗條紋。（3）根據(jù)相鄰亮條紋中心間距公式可知，若將0.3mm的厚紙片改用0.2mm，則相當于減小雙縫距離d，可以增大光屏上相鄰兩條亮條紋之間的距離；若將蠟燭向厚紙片小孔靠近，則光屏上相鄰兩條亮條紋之間的距離不變；若將光源由黃色光改為綠色光，則入射光的波長變小，則光屏上相鄰兩條亮條紋之間的距離減小。故選A。12.為了測量當?shù)氐闹亓铀俣?，某學?？萍寂d趣小組利用激光切割機切割出如圖甲所示半徑為R的兩塊完全相同的金屬工件，然后將兩塊金屬板正對平行固定，在兩板之間形成距離為d的較為光滑的圓槽軌道?，F(xiàn)將直徑為D的小球放入軌道，使之做簡諧運動，等效為單擺運動。（1）實驗前用螺旋測微器測量小球的直徑D，如圖丙所示，則小球的直徑______mm。（2）更換大小相同，質(zhì)量更大的小球進行實驗，小球的運動周期將______（填“變大”“變小”“不變”）（3）圖乙為小球在圓槽軌道最低點時的示意圖，該單擺的等效擺長______。（用R，D，d表示）（4）若等效擺長L為12cm，取值為9.8，從小球運動到最低點開始計時，并記為第1次，第101次經(jīng)過最低點時用時35s，則計算重力加速度g為______。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（5）反思與評價，該裝置與線擺相比，缺點：______；優(yōu)點：______；（缺點和優(yōu)點各寫出一條即可）【答案】（1）6.124##6.125##6.126（2）不變（3）（4）9.60（5）小球所受摩擦阻力可能會大一些可以使小球更好的在同一豎直面內(nèi)擺動【解析】（1）小球的直徑（2）根據(jù)單擺的振動周期可知，更換大小相同，質(zhì)量更大的小球進行實驗，小球的運動周期將不變。（3）根據(jù)幾何關(guān)系可得小球在最低點時，其重心到圓槽平面的距離為該單擺的等效擺長為（4）依題意，單擺的振動周期為由代入數(shù)據(jù)，解得（5）反思與評價，該裝置與線擺相比，缺點：小球所受摩擦阻力可能會大一些；優(yōu)點：可以使小球更好的在同一豎直面內(nèi)擺動。四、計算題：共3小題，共38分。要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位，只寫出最后答案的不能得分。13.交通標志表面的反光膜是用具有回歸反射結(jié)構(gòu)的材料制成的，圖甲是一種反光膜結(jié)構(gòu)圖，反光膜上表面平整，下表面凹凸不平呈鋸齒狀，與密封層相連形成多個完全相同的空氣腔。如圖乙是光線a從C點垂直射入薄膜，恰好在反光膜下表面B點發(fā)生全反射，，真空中光速，測得，求：（1）反光膜的折射率。（2）完成光線a在直角微棱鏡型反光膜中光路圖和運動的時間?！敬鸢浮浚?）；（2），【解析】（1）因為光線恰好在反光膜下表面B點發(fā)生全反射，則入射角等于臨界角，此時入射角為則反光膜的折射率為（2）光路圖如圖所示由圖可知，光在反光膜走過的路徑長度由幾何關(guān)系可知解得光在反光膜中的速度為光線a在直角微棱鏡型反光膜中運動的時間為14.如圖所示，將一個瓶內(nèi)氣體溫度為87℃，體積為400cm3，壓強為標準大氣壓，塞緊橡皮塞的導熱玻璃空瓶，放入到27℃的室溫中進行冷卻，穩(wěn)定時橡皮塞向下運動，若氣體向外放出熱量，外界對氣體做功，橡皮塞的上下表面積，標準大氣壓為，不考慮橡皮塞的質(zhì)量，橡皮塞與玻璃的最大靜摩擦力。（